根據(jù)鑄鐵型材結構特點并結合數(shù)值模擬的的結果,分析導致大面積縮松縮孔缺陷的原因:此類外形尺寸長而大,內部空腔結構復雜熱節(jié)較多的大型鑄鐵型材,要實現(xiàn)同時凝固很困難,利用球墨鑄鐵自補縮來解決縮松不可行,必須加強補縮作用,合理設置冒口和冷鐵,確保補縮通道順暢。 鑄鐵型材在重工業(yè)中需求量大,被廣泛應用于交通運輸、機床、印刷、農(nóng)業(yè)機械等支柱行業(yè)。拉坯工藝參數(shù)設置是鑄鐵型材生產(chǎn)中的關鍵環(huán)節(jié),設置不合理會導致拉漏、拉斷等生產(chǎn)事故和產(chǎn)生表面裂紋等鑄造缺陷。對鼓肚缺陷,在鑄鐵型材的水平連鑄過程中采用反弧度法工藝,即通過新型的石墨套與引錠裝置來實現(xiàn)的,通過實施反弧度法工藝,鑄鐵型材的鼓肚現(xiàn)象得到有效。但由于在率次實驗過程中,剛開始生產(chǎn)鑄鐵型材時的拉拔速度比較慢、拉拔周期較長,使鑄鐵型材在結晶器的停留時間過長,導致在扁平方向上鑄鐵型材頂部略微向下凹,當拉拔參數(shù)調整合適時,下凹及鼓肚現(xiàn)象基本消失。反弧度法工藝制各的鑄鐵型材組織更為均勻,力學性能更為優(yōu)良。與實施反弧度法之前的鑄鐵型材相比,第二種采用水平連鑄加內結晶器的生產(chǎn)裝置生產(chǎn)空心鑄鐵型材,前面我們已討論過化合態(tài)的滲碳體,它若加熱到高溫,便會分解為鐵和碳(Fe2C→3Fe。所以化合態(tài)的滲碳體只是一種亞穩(wěn)定相,而游離態(tài)的石墨則是一種穩(wěn)定相。一般,在鐵碳合金的結晶過程中,因為滲碳體的含碳量69%)比石墨的含碳量(100%)更接近于合金成分的含碳量5%o%),析出滲碳體時所需的原子擴散量較小,滲碳體的晶核易形成,所以自合金液體或奧氏體中析出的是滲碳體而不是石墨。 億錦天澤鋼鐵有限公司

原子間結合力較弱,故結晶時易形成片狀結構,且強度、塑性和韌性極低,接近于零,硬度僅為3HBS。另外,在碳原子的四個價電子中,只有一個價電子參加到電子氣中去,這便是石墨具有某些不太明顯的金屬性能(如導電性)的原因。對鼓肚缺陷,在鑄鐵型材的水平連鑄過程中采用反弧度法工藝,即通過新型的石墨套與引錠裝置來實現(xiàn)的,通過實施反弧度法工藝,鑄鐵型材的鼓肚現(xiàn)象得到有效。但由于在率次實驗過程中,剛開始生產(chǎn)鑄鐵型材時的拉拔速度比較慢、拉拔周期較長,使鑄鐵型材在結晶器的停留時間過長,導致在扁平方向上鑄鐵型材頂部略微向下凹,當拉拔參數(shù)調整合適時,下凹及鼓肚現(xiàn)象基本消失。與實施反弧度法之前的鑄鐵型材相比,實施反弧度法之后的鑄鐵型材硬度得到提高,組織更為均勻,并且其抗拉強度指標高于鑄鐵型材標準(JBT10854-2008水平連續(xù)鑄造鑄鐵型材) 性能要求。同時,伸長率指標均超過LZQT500-7規(guī)定的指標。與拉伸性能結果類似,反弧度法試樣的抗壓強度高于未實施反弧度法試樣的抗拉強度。 鑄件的冷速越緩慢就越有利于其充分驚醒石墨化,反之可能會形成白口鑄鐵。鑄鐵的冷速跟其傳型材料的熱導能力,澆注溫度(挺高澆注溫度能是鑄件的冷速得以延緩)及鑄件的壁厚等等因素均有關。鑄鐵材料中的化學成分對其石墨化有影響,我們知道在鑄鐵中含Si、MnP等元素,其中碳元素和硅元素可以促進鑄鐵的石墨化,但是硫元素會阻礙鑄鐵的石墨化,其影響力和其在鑄鐵中的含量有很大的關系,同時不同元素之間可能會產(chǎn)生一定發(fā)的聯(lián)系,這都會對鑄鐵的石墨化造成影響,整個過程是極為復雜的。
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通過不同放大倍數(shù)下對凝固組織的觀察發(fā)現(xiàn)相鄰鉻量不同冷速也可能得到類似的組織即某鉻含量的金屬型試樣組織與較低鉻量的水冷試樣類似碳化物尺寸及分布都相當。這說明含鉻量與冷卻條件均在一定程度上對組織產(chǎn)生影響且由鉻量不同造成的耐腐蝕性差異在一定范圍內也可通過對冷速的控制來減小。對于較低含鉻量(10%、12%、15%)的鑄鐵砂型(慢冷)試樣的凝固組織中M7C3型碳化物呈板狀和塊狀交叉分布碳化物和共晶團尺寸相對較大;金屬型(較快冷)試樣組織中的碳化物則多以塊狀出現(xiàn)菊花狀共晶團數(shù)量增多;水冷(快冷)試樣中碳化物尺寸減小并且有趨于粒狀的傾向組織細小且碳化物分布比較均勻耐腐蝕性也較好。對鼓肚缺陷,在鑄鐵型材的水平連鑄過程中采用反弧度法工藝,即通過新型的石墨套與引錠裝置來實現(xiàn)的,通過實施反弧度法工藝,鑄鐵型材的鼓肚現(xiàn)象得到有效。組織更為均勻,并且其抗拉強度指標高于鑄鐵型材標準(JBT10854-2008水平連續(xù)鑄造鑄鐵型材) 性能要求。同時,伸長率指標均超過LZQT500-7規(guī)定的指標。與拉伸性能結果類似,反弧度法試樣的抗壓強度高于未實施反弧度法試樣的抗拉強度。 不同冷卻條件對鉻系鑄鐵的耐腐蝕性產(chǎn)生影響的重要原因是對凝固過程中基體內鉻元素分布產(chǎn)生作用。鉻元素的含量不僅與表面氧化膜的結構和厚度有關還在很大程度上決定了基體與碳化物的電極電位差。所以通過調整高鉻鑄鐵的含鉻量以及改變工藝條件都可以達到延緩工件腐蝕的目的使得高鉻鑄鐵型材在腐蝕環(huán)境下也能發(fā)揮良好的耐磨性能。
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